Von den vielen Kugellager-Konstruktionen, die vor etwa 30 Jahren auf den Markt gebracht wurden, hat sich eine Querkugellagerart fast allein durchgesetzt und behauptet: Das Rillenkugellager. Der Normenausschuß der Deutschen Industrie hat dieses Kugellager in den D.I. Norm-Blättern 612 bis 614 als einreihiges Querkugellager (Abb. 1) und in den den D. I. Norm-Blättern 622–624 als zweireihiges Querkugellager (Abb. 2) normalisiert. Nimmt man die Güte des Kugellagerstahles als gleichwertig bei allen Lagern an und sieht man von den Unterschieden der verschiedenen Käfigkonstruktionen ab, dann gebührt dem Kugellager der Vorzug, welches die höchste Kugelzahl bei möglichst inniger Schmiegung zwischen Kugelnund Laufrillen besitzt. Eine hohe Kugelzahl kann nur von den Kugellagern aufgenommen werden, die eine Einfüllöffnung besitzen. Bei diesen Lagern kann man bis zu 94 %, im Mittel etwa 90 % des verfügbaren Raumes mit Kugeln ausfüllen, während bei Kugellagern ohne Einfüllöffnung nur etwa 60 % des Raumes mit Kugeln ausgefüllt werden können. Die Tragfähigkeit eines Lagers ist bei sonst gleichen Verhältnissen der Kugelanzahl direkt proportional. Wird die Tragfähigkeit von Lagern ohne Einfüllöffnung gleich oder höher angegeben als von Lagern mit Einfüllöffnung, so geht dies auf Kosten der Lebensdauer.

Es wird nun von mancher Seite behauptet, daß die Kugeln bei Längsbelastung des Lagers infolge des achsialen Spiels im Lager mit der Einfüllstelle in Berührung kommen, sich an der Kante der Einfüllstelle stoßen und so mit der Zeit beschädigt würden. Dieser Einwand läßt sich durch folgende Tatsachen leicht widerlegen. Das achsiale Spiel, der sogen. Durchschlag darf, wie Abb. 3 zeigt, eine jeweils festgesetzte Größe nicht überschreiten, da das Querlager sonst zu viel Spiel bekommen würde. Abb. 3 bis 5 zeigen die für den Kugellauf tatsächlich in Betracht kommende Laufbahn in den Rillen der Laufringe. Ein Ueberschreiten dieser angegebenen Laufbahn würde das Lager als Präzisionslager unbrauchbar machen, da infolge des zu großen seitlichen Durchschlags eine Führung des Lagers nicht mehr möglich ist. Diese Tatsache gestattet ohne weiteres die Verwendung von Einfüllnuten in den Schultern der Querlager. Nur müssen diese Nuten auch bei Achsialbelastung der Kugeln noch außerhalb der tatsächlichen Kugellaufbahn enden, wie es Abb. 3–5 zeigen. Die Kugeln laufen auch hierbei auf der Sohle der Laufrille. Bei mittleren Lagern ist diese Laufbahn 2–4 mm breit.

Neben der hohen Tragfähigkeit des Rillenkugellagers infolge der großen Kugelzahl liegt sein zweiter Vorteil in der innigen Schmiegung zwischen Kugel und Laufrille. Es gibt auch Kugellager, die diese innige Schmiegung zwischen Kugel und Laufbahn nicht besitzen, sog. Pendellager. Die Konstruktion dieser Lagerart ist aus Abb. 6 ersichtlich. Hier ist der Krümmungsradius der Laufbahn des Außenringes gleich dem Laufbahndurchmesser, also erheblich größer als beim Rillenkugellager. Ueber die Tragfähigkeit der beiden Kugellagerarten sind in Heft 2 der Zeitschrift Maschinenbau von 1925 von Prof. O. Föppl Vergleichsrechnungen veröffentlicht worden. Der Aufsatz trägt die Ueberschrift: „Die Berechnung der im Kugellager auftretenden Größtbeanspruchung und die Prüfung von Stählen, die für den Kugellagerbau geeignet sind“. Die Vergleichsrechnung zeigt, daß von zwei gleich stark belasteten Lagern von gleichen Abmessungen das Pendellager am schwächsten Punkt, nämlich am Außenring, eine 1,61fach so hohe Beanspruchung auszuhalten hat, wie das Rillenkugellager an seinem schwächsten Punkt, dem Innenring. Die Belastung des Pendellagers mußalso kleiner gewählt werden, wenn dieselbe Lebensdauer erreicht werden soll.

Die Einstellbarkeit ist beim Rillenkugellager vollständig gesichtet. Infolge des Lagerspiels besitzt das einreihige Rillenkugellager eine gewisse Einstellbarkeit, die in den meisten Fällen genügt. Sind die Wellendurchbiegungen größer, dann muß man Rillenkugellager mit Einstellring verwenden. Hierbei ist der Außenring des Querlagers sphärisch geschliffen und in einen entsprechend sphärisch hohlgeschliffenen Einstellring eingepaßt. Die Durchbiegungen der Welle werden auf diese Weise ausgeglichen, ohne die Kugeln Unnötig stark zu überlasten, denn im Kugelsystem selbst tritt bei der Einstellung keinerlei gleitende Reibung auf. Die Firma Fichtel & Sachs A.-G., Schweinfurt, stellt bereits seit fast 30 Jahren das Rillenkugellager her. Jahr für Jahr verlassen Millionen von F & S-Rillenkugellagern die Werkstätte und geben den besten Beweis für die Güte dieses Lagers.